《數(shù)值天氣預(yù)報基礎(chǔ)》講述數(shù)值天氣預(yù)報的基本概念、基本理論和基本技能,旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握數(shù)值天氣預(yù)報的數(shù)值計算和大氣建;A(chǔ),具備分析問題和解決問題的基本能力。全書的內(nèi)容包括:大氣運動方程組,數(shù)值計算方案,初、邊界條件,原始方程模式,譜模式,模式物理過程參數(shù)化,最后介紹了中尺度氣象模式WRF以及雷達(dá)資料同化在一次降水事件中的模擬試驗分析。
《數(shù)值天氣預(yù)報基礎(chǔ)》可作為高等院校大氣科學(xué)及相關(guān)專業(yè)的本科生教材,也可作為大氣科學(xué)專業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域的科研與業(yè)務(wù)人員的參考書。
序
前言
第1章 大氣運動方程組
1.1 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的大氣運動基本方程
1.2 幾種坐標(biāo)系中的大氣基本方程組
1.3 大氣基本方程組的垂直坐標(biāo)變換
1.4 數(shù)值預(yù)報模式的若干概念
復(fù)習(xí)思考題
第2章 數(shù)值計算方案
2.1 微分方程的差分化
2.2 時間積分方案
2.3 差分方程的計算解
2.4 空間差分格式與大氣中有關(guān)物理過程
2.5 非線性方程的計算穩(wěn)定性
復(fù)習(xí)思考題
第3章 初始條件與邊界條件
3.1 客觀分析
3.2 初始化
3.3 變分同化
3.4 觀測資料的質(zhì)量控制
3.5 邊界條件
3.6 集合預(yù)報
復(fù)習(xí)思考題
第4章 原始方程模式
4.1 正壓大氣模式
4.2 斜壓大氣的模式方程組及其積分性質(zhì)
4.3 斜壓模式方程的數(shù)值求解
復(fù)習(xí)思考題
第5章 譜模式
5.1 球面譜模式的展開函數(shù)和因變量的選擇
5.2 任意函數(shù)的球諧函數(shù)及其性質(zhì)
5.3 譜展開中的波數(shù)截斷
5.4 離散傅里葉變換和勒讓德變換
5.5 正壓渦度方程譜模式
復(fù)習(xí)思考題
第6章 模式物理過程參數(shù)化
6.1 次網(wǎng)格尺度過程和雷諾平均
6.2 輻射參數(shù)化
6.3 濕物理過程參數(shù)化
6.4 邊界層和陸面參數(shù)化
復(fù)習(xí)思考題
第7章 中尺度WRF模式及模擬試驗舉例
7.1 WRF模式安裝
7.2 WRF模式運行
7.3 雷達(dá)資料同化及個例分析
復(fù)習(xí)思考題
參考文獻(xiàn)